programma woensdag 8 oktober :59

Transcriptie

1 Si 2A en 2B Pagina 1 programma woensdag 8 oktober :59 De eerste helft van dit semester worden de verschillende stoomketels en hun onderdelen behandeld. Hierbij ook aandacht voor materialen en warmteberekeningen, verliezen en rendement. Bespreken van ketelwaterbehandelingen, opgeloste stoffen en effecten die deze kunnen hebben in de installatie. De tweede helft van dit semester worden de historische turbines behandeld. Kenmerkende eigenschappen in bouw en werking. Materialen van schoepen, opvang van axiaalkrachten etc.

2 Si 2A en 2B Pagina 2 Herhalen en verder. maandag 31 augustus :35 Wat weten jullie van: koken van water, welke stappen zijn er bij stoomvorming invloed van druk warmtetoevoer warmteopname Wat weten jullie van de begrippen: kookpunt verzadiging oververhitting enthalpie soortelijke warmte van water dichtheid en volume Begrijpen/ met behulp van stoomtabellen en toestanden: bepaal de enthalpie bij 1 bar en 120 C; wat is de toestand bepaal de enthalpie bij 10 bar en 120 C; wat is de toestand? je begint met water van 20 C en 1 bar, je eindigt na warmtetoevoer bij 64 bar en 340 C. hoeveel warmte moet je per kg toevoeren tot het kookt? wat gebeurt er dan? hoe zorg je ervoor dat de druk niet verder stijgt dan de 64 bar? hoe kan de temperatuur hoger worden dan de kooktemperatuur? hoeveel warmte zit er in 1 kg damp bij 64 bar op kooktemperatuur? Wat is dan de temperatuur? Hoeveel warmte moet er dan nog worden toegevoerd? hoeveel warmte moet er worden toegevoerd om 1 kg Verzadigde stoom te maken bij een druk van 64 bar?

3 Si 2A en 2B Pagina 3 Stoomketels maandag 31 augustus :03 Hoe werkt een stoomlocomotief? <file://d:\jandis\vak Si\Algemeen\filmpjes\Animation of How a Steam Locomotive's Boiler Works.mp4> Waarvoor wordt stoom gebruikt?

4 Si 2A en 2B Pagina 4 Soorten ketels maandag 7 september :26 Uit Hoofdstuk 1 van het boek stoomdrum: de inhoud: Lees door blz 37 vanaf "binnenvoedingspijp tot/met Stoomzeef en binnenstoompijp op bl Bestudeer afb 18 en 20 van blz 38/39 waar komt de damp binnen? wat gebeurt er in de cyclonen? hoe werkt een cycloon? zal een drum zonder cyclonen kunnen werken? hoe zit het met de drukken op verschillende plaatsen binnen in de drum? (waar het hoogst, waar het laagst?)

5 Si 2A en 2B Pagina 5 circulatieketels vrijdag 5 september :48 blz 10 van deel 1 circulatiedruk: ontstaat bij natuurlijke circulatie in een ketel. als deze druk groter is dan circuleert het water sneller de circulatiedruk wordt (gelukkig?) tegengewerkt door de weerstand van de pijpwanden. Waarom staat hierboven "gelukkig"? Kritische druk: dichtheid van kokend water bij de kritische druk ( 221,12 bar): 1/0,00317=315,45741 kg/m3 ( waarom geen 1000 kg/m3?) dichtheid van vs bij 221,12 bar Bij natuurlijke circulatie geldt: Hoe hoger de pijpen zijn des te groter de circulatiedruk. Hoe hoger de stoomdruk des te lager de circulatiedruk Wat gebeurt er bij stijgende druk met het verschil in dichtheid tussen vw en vs?

6 Si 2A en 2B Pagina 6 verstoorde Circulatie in een ketel vrijdag 5 september :46 Wat gebeurt er bij verstoorde circulatie? onderkant stijgpijp raakt verstopt Je gaat zeer veel brandstof verstoken de enige valpijp (die er is ) raakt gedeeltelijk verstopt zie tabel 1b van blz13. wat gebeurt er met de stoombelsnelheid als de druk toeneemt? Wat gebeurt er met de belsnelheid als er meer bellen zijn? Wanneer neemt de druk toe in een ketel tijdens bedrijf? Wanneer neemt het aantal bellen in een pijp sterk toe?

7 Si 2A en 2B Pagina 7 LUVO donderdag 10 september :03 Kijk goed naar dit plaatje tot je ziet wat hier gebeurt!

8 Si 2A en 2B Pagina 8 De Oververhitter bundels vrijdag 11 september :47 convectie: er is een medium (stof) nodig om de warmte over te dragen Stralingswarmte: gaat zonder tussenstof

9 Si 2A en 2B Pagina 9 De ontgasser donderdag 24 september :44 blz 42 lees eerst zelf door (begrijpend lezen!!!!!!!!!) Geplakt uit <

10 Geplakt uit < Si 2A en 2B Pagina 10

11 Si 2A en 2B Pagina 11 appendages maandag 21 september :55 Appendages zijn alle onderdelen die op de ketel gemonteerd worden. Meestal dus met draadeinden en moeren en flenzen met pakkingafdichting. hieronder vallen dus manometers, flow en niveaumeters maar ook veiligheidskleppen, peilglazen, terugslagkleppen MAAR GEEN LEIDINGEN. In H1 vindt je allerlei bijzonderheden over deze appendages

12 Si 2A en 2B Pagina 12 spui systeem maandag 28 september :05 spuien = lozen Een drumcirculatieketel bevat verschillende pijpsecties: verdamperpijpen, meestal in de wanden van de vuurhaard onderin de ketel economiserpijpen, helemaal bovenin de ketel, dus tegen het einde van de rookgassenstroom naar de schoorsteen de Oververhitterpijpen, meestal voor het dak van de ketel, als horizontaal lopende pijpen maar ook als 'hangende'pijpen tegen het dak aan ELK van deze pijpsecties heeft 1 of meer dunne spuileidingen aangesloten. Deze dienen ervoor om het water weg te laten lopen als de ketel leeg moet maar soms ook om vuil water te lozen. Behalve aan de genoemde pijpsecties heeft de drum ook een aantal spuileidingen. zie het einde van H1 van het boek voor een voorbeeldtekening van zo'n spuisysteem.

13 Si 2A en 2B Pagina 13 Berekeningen aan de ketel woensdag 30 september :45 Met een aantal eenvoudige formules kunnen we berekeningen doen over de warmteopname in de ketel. De warmte wordt toegevoerd in de vorm van brandstof. Als deze verbrand dan ontstaat een grote hoeveelheid warmte; meetbaar in kilojoules. Deze kilojoules worden, als alles goed gaat, helemaal opgenomen door het water en de stoom in de pijpen. Om niet te veel warmte, met de rookgassen door de schoorsteen naar buiten te laten verdwijnen, wordt helemaal bovenin de ketel meestal nog een roterende Luchtverhitter geplaatst. De restwarmte in de rookgassen wordt hier afgegeven aan de lucht die onderweg is naar de branders onderin de ketel. Voor gaswarmte (en ook luchtwarmte) gebruiken de de good=old formule: Q=m gas xc gas xdt gas Voor de brandstof warmte die ontstaat bij verbranding gebruiken we het begrip STOOKWAARDE H o. Stookwaarde is de warmte die 1 kg brandstof ontwikkelt bij volledige verbranding (zonder condensatie van water, maar daar leter over). De formule is dan Q= m brandstof xho Verder wordt zeker ook gebruik gemaakt van het altijd geldende natuurkundige principe dat er geen warmte in het niets kan verdwijnen. Dat betekent dan dus dat alle warmte die je ergens in stopt er ook weer uit zal komen. Opwelke manier dan ook. In formulevorm: SQ in = S Q uit (S spreek uit sigma: betekent De som van alle..) Voorlopig zijn dat alle fomules die we gebruiken, later nog enkele anderen.

14 Si 2A en 2B Pagina 14 Warmtehoeveelheden woensdag 30 september :18 We weten dat er bij een ketel verschillende warmtehoeveelheden IN gaan: brandstofwarmte luchtwarmte voedingwaterwarmte En dat er ook verschillende warmtehoeveelheden UIT gaan: stoomwarmte rookgaswarmte Restwarmte Restwarmte is de som van alle kleine warmteverliezen die er bij de ketel optreden. Voorbeelden: lekverliezen, starlingsverliezen, We kunnen dus zeggen: SQ in = S Q uit dus: Qbrandstof + Q lucht + Q voedingwater = Q stoom + Qrookgas + Qrest Elke Q wordt uitgedrukt in kj/s ofwel kw. We kijken dus wat er per seconde gebeurt.

15 Si 2A en 2B Pagina 15 Keteltheorie h3 maandag 28 september :12 Opgave 1 Van een ketel is gegeven: Stoom: OS p=8,4 MPa, 460 C m OS =18 kg/s max Voedingwater: Brandstof: VW t= 180 C m b = 1,3 kg/s H o = kj/kg Lucht: aanzuig t= 23 C, Verbruik: m L = 19,5 kg/s, C l = 1,005 kj/kg. C Rookgas: t= 155 C C rg = 1,13 kj/kg. C Straling en restverlies: onbekend: BEREKEN DEZE